摘要：石油是一种由碳氢化合物为主混合而成的具有特殊气味的有色可燃性油质液体，具有很高的能量密度，是现代工业最重要的原料和能源来源，素有液体黄金的美誉，被视作现代工业血液。石油的主要成分是碳-氧-氢，主要由氢与碳构成的烃类构成。围绕着石油的成分和结构，科学家对它的身世进行了研究和推理，以期发现石油的形成原因和条件，从而为合理的估计、寻找、开采、使用地球上的石油资源提供科学的依据。
一、人类对石油的认识和利用
石油的颜色非常丰富，有甚红、金黄、墨绿、黑、褐红、至透明，由它本身所含胶质、沥青质的含量决定的，含的越高颜色越深。例如我国重庆黄瓜山和华北大港油田有的井产无色石油，克拉玛依石油呈褐至黑色，大庆、胜利、玉门石油均为黑色。无色石油在美国加利福尼亚、原苏联巴库、罗马尼亚和印尼的苏门答腊均有产出。浅色可能是在石油运移过程中带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关，绝大多数石油呈现不同程度的深色。
石油可以被用作燃料剂和化工原料，人类对石油的认识和利用随着时代和深入程度变化而变化。早期主要用来点火和照明，在现代社会则主要用于燃料剂和化工原料。
西晋司马彪在《后汉书·郡国志》中记载了在延寿县（酒泉郡延寿县，今甘肃省玉门一带）一种被称作“石漆”可以点燃的液体，可能是关于石油的最早描述。宋朝沈括在《梦溪笔谈·杂志一》中明确记载并命名了“石油”。古代波斯人的碑文上记载了他们上层社会把石油用于制藥和照明。在公元8世纪，新建的巴格达（伊拉克首都）用从该地域天然易采的石油中获取的柏油铺设街道，公元9世纪，人们在阿塞拜疆的首都巴库开发油田来生产石脑油。公元10世纪时地理学家马苏迪（Masudi）和13世纪时马克·波罗都曾记载了这些油田的情况，后者曾描述这些油井的产量可以装数百只船。
石油近代史始于1853年石油蒸馏工艺的发明。波兰科学家阿格纳斯·卢卡西维奇（Ignacy Lukasiewicz）通过蒸馏从原油中得到了煤油。次年在靠近波兰南部克罗斯诺（Krosno）的Bobrka发现了第一个“岩石油”矿，卢卡西维奇在Ulaszowice附近建造了第一家炼油厂，这些发明迅速地传遍了世界各地，1861年Meerzoeff在巴库的成熟油田上建造了第一家俄罗斯炼油厂。由于石油的能量密度（单位体积或质量物质中存储的能量）比煤炭高，到了20世纪石油的开采和利用的现代化使得石油在世界能源中代替煤炭而跃居首位并开启了“石油时代”，石油已经成为人类生活和生产中不可或缺的部分。
二、石油的组成和结构
石油的成分主要有：油质（主要成分）、胶质（一种粘性的半固体物质）、沥青质（暗褐色或黑色脆性固体物质）、碳质。石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。构成石油的化学物质用蒸馏能分解。原油作为加工的产品，有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。
组成石油的化学元素主要是碳（83% ～ 87%）、氢（11% ～ 14%），其余为硫（0.06% ～ 0.8%）、氮（0.02% ～ 1.7%）、氧（0.08% ～ 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁、锑等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% ～ 99%，含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。
三、石油的形成
长期以来，关于石油的形成主要有两种截然不同的观点和理论，有机论和无机论。前者认为石油是生物死亡后被泥沙等沉积物掩埋，在沉积物层的温度和压力上升过程中生物中有机物质不断分解演化形成的；后者则认为石油是地层深处的碳氢化合物在地层中经过漫长的演变形成的。
（1）有机论（生物生油理论，也称罗蒙诺索夫假说）
研究表明，石油的生成至少需要200万年的时间，在现今已发现的油藏中，时间最老的达5亿年之久。但一些石油是在侏罗纪生成。在地球不断演化的漫长历史过程中，有一些“特殊”时期，如古生代和中生代，大量的植物和动物死亡后，构成其身体的有机物质不断分解，与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。由于沉积物不断地堆积加厚，导致温度和压力上升，随着这种过程的不断进行，沉积层变为沉积岩，进而形成沉积盆地，这就为石油的生成提供了基本的地质环境。大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的（图1）。石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。（陆上的植物则一般形成煤。）经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合，被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化，首先形成腊状的油页岩，后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻，它们向上渗透到附近的岩层中，直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成，温度太高则会形成天然气。
（2）无机论（非生物成油理论）
非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫（Nikolai Kudryavtsev）的理论基础上发展的。这个理论认为在地壳内已经有许多碳，有些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻，因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的，与石油本身无关。
四、石油的身世之争
有机论和无机论的争议一直延续至今，伴随着油田的探明和开采有机论成为主流观点。有机论被绝大多数科学家接受并认可。
依据有机论相继在很多符合地质条件的地区发现了大型的油田，但仍然会遇到一些无法解释的现象，例如按照现在已经探明的储油量，即使把地球所有的生物都转化为石油的话，成油量与地球上探明的储量相差过大，还有些干涸的油田再次生出石油，以上都无法用有机论给予解释。
上世纪前苏联科学家发现缺少生物物质存留的红色泥岩中发现了大量石油，我国在塔里木盆地叶城柯克亚油田在红色第三季打出千吨井，也没有发现生物生油层，这些油极可能是无机化合物通过地壳运动形成而非有机生成。但由于这种形成过程的繁复和漫长，以上案例往往被视作特例处理或者被认为有可能是生油层通过断层等复杂的地质条件与产油层连接导致，基于无机论寻找石油的尝试鲜有成功案例，这也是无机论无法服众的原因。
不管是有机论还是无机论，都有一定的理论依据和支持案例，也都存在着一些问题难以解释，地球深处一直是人类难以涉足的区域，人类也一直没有放弃过对地球的探索和研究，借助与地球物理和地球化学等学科的发展和突破，人类必将慢慢了解和发现地球的演变过程，也必将发现石油的身世之谜，这也是无数地质科研工作者一生执着的追求和奋斗目标。
五、石油身世之争引发的问题
石油如果依照有机论观点形成的，那么在未来可期的时间内，石油将成为一种不可再生的资源，地球上的石油资源也会逐渐枯竭萎缩，按照现在工业的消耗速度和需求水平，迫使人类去寻找新的能源以取代石油，而短期内这种努力还远达不到人类的需求。而按照无机论观点，情况会相对缓和但也不甚乐观，石油作为大自然演变过程的产物，物质循环的结果必然会源源不断的产生石油。不管是何种观点，人类只有一个地球，应该更多更好的去爱惜所有大自然的慷慨馈赠，合理的分享和使用石油能源，并开发出多种绿色能源方式，例如地热能、风能、太阳能，以减轻对石油资源的依赖，解决能源过于单一的问题。
